Antimicrobial and immunomodulatory activities of rainbow trout cathelicidin antimicrobial peptides

Title (eng)
Antimicrobial and immunomodulatory activities of rainbow trout cathelicidin antimicrobial peptides
Author
Michael Geißegger
Assessor
Stanislav Indik
Degree supervisor
Astrid Holzer
Description (eng)
Diploma thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2024
Abstract (eng)
Fishes in aquaculture are susceptible to a variety of diseases, a threat that is increasing in severity with climate change. Cathelicidins (CATHs), a family of antimicrobial peptides (AMPs), are found in all vertebrate species. In contrast to mammalian CATHs there is little knowledge about the function of fish CATHs. They can be divided into two categories, CATH-1 which have two typical cysteine residues, and CATH-2 where these cannot be identified. We are particularly interested in the CATHs as we hypothesize that they play a role during proliferative kidney disease (PKD), an illness caused by the parasite Tetracapsuloides bryosalmonae. During the disease, whether the kidney develops strong hyperplasia depends on water temperature, which leads to anaemia and a mortality of up to 100 % in fish stocks. We verified that a rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) with PKD expresses CATH-1 and CATH-2 via total RNA isolation. After fusing the AMP-region to a human signal peptide, we attempted to express recombinant peptides of the two CATHs. For reasons to be determined, the recombinant peptide expression failed. However, we had the peptides commercially synthesized. Then we studied the microbicidal and immunomodulatory activities of the peptides, by testing them on fish-infective bacteria and measuring the changes in expression of other PKD related genes in rainbow trout leucocytes.
Description (deu)
Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2024
Abstract (deu)
Fische in Aquakultur sind anfällig für eine Vielzahl von Krankheiten, eine Gefahr, die mit dem Klimawandel zunimmt. Cathelicidine (CATHs) gehören zur Familie der antimikrobiellen Peptide (AMPs) und kommen in allen Wirbeltierarten vor. Im Gegensatz zu den Säugetier-CATHs ist über die Funktionsweise der Fisch-CATHs sehr wenig bekannt. Wir wissen, dass sie in zwei Kategorien eingeteilt werden können, CATH-1, die zwei typische Cysteinreste besitzen, und CATH-2, bei denen diese fehlen. Wir interessieren uns besonders für die CATHs, weil wir vermuten, dass sie eine Rolle bei der proliferativen Nierenerkrankung (PKD) spielen, einer Krankheit, die durch den Parasiten Tetracapsuloides bryosalmonae verursacht wird. Die Entwicklung einer krankheitsbedingten Hyperplasie, die zu Anämie und bis zu 100 % Sterblichkeit in Fischbeständen führt, ist abhängig von der Wassertemperatur. Wir untersuchten die Rolle der CATHs während der Infektion und konnten durch vollständige RNA-Isolierung zeigen, dass Regenbogenforellen CATH-1 und CATH-2 exprimieren. Durch Fusion der AMP-Region mit einem humanen Signalpeptid versuchten wir, die CATHs als rekombinante Proteine zu exprimieren. Aus ungeklärten Gründen und trotz der Expression einer Positivkontrolle wurden die rekombinanten Proteine nicht exprimiert. Für das Studium in dieser Thesis ließen wir sie deshalb kommerziell herstellen. Anschließend untersuchten wir die antimikrobielle und immunmodulatorische Aktivität der Peptide an fischinfektiösen Bakterien und durch Analyse der Variation in der Expression anderer PKD-assoziierter Gene in Regenbogenforellen-Leukozyten.
Type (eng)
Diplomarbeit
Language
[eng]
Persistent identifier
https://phaidra.vetmeduni.ac.at/o:4376
AC number
AC17584477
Number of pages
58
Date issued
2024
License
All rights reserved